幸运之击：通过孤立二进制演化理解 GW190814 的起源

GW190814 特别其质量比 ($q \approx 1/10$) 的非对称性使其天体物理学起源备受争议。我们探讨了孤立二进制演化作为解释 GW190814 形成机制的可能性。我们使用二进制人口合成代码 COSMIC，并借助 backpop 采样技术将 GW190814 的观测参数映射到零年主序星二进制星的初始条件，同时推断为其形成和最终合并所必需的常见包层演化、稳定质量传递和胎儿 kick 动力学学说。我们发现，形成 GW190814 的二进制恒星初始条件并不显著不同于当地星团中观察到的大质量恒星群。我们的 backpop 模拟恢复了主导形成路径：第一 Roche 过载阶段包括常见包层演化，而第二 Roche 过载阶段保持稳定。我们的发现表明，形成 GW190814 类似系统最关键的是胎儿 kick。具体而言，我们的模型需要一个小幅度的第一次胎儿 kick（独立于方向），以防止二进制解体；同时需要一个大幅度的第二次胎儿 kick，其方向位于轨道平面内且指向二进制的中心。第二次胎儿 kick 的强度和方向至关重要，会显著增加轨道偏心率，从而缩短滞后时间，使其在亚波普时间内合并。我们估算了 GW190814 事件以这种幸运 kick 形式出现的概率，若胎儿 kick 方向随机，则约为 20%。我们讨论了在二进制星演化背景下，形成非对称 GW190814 类似系统的天体物理学意义。